Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ МЕТАЛЛАМИ ПЕРЕМЕННОЙ ВАЛЕНТНОСТИ НА УРОВЕНЬ ВИТАМИННОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ДЕТСКОГО НАСЕЛЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО РЕГИОНА'

ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ МЕТАЛЛАМИ ПЕРЕМЕННОЙ ВАЛЕНТНОСТИ НА УРОВЕНЬ ВИТАМИННОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ДЕТСКОГО НАСЕЛЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО РЕГИОНА Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

CC BY
13
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Ключевые слова
среда обитания / металлы / дети / витамины / environment / metals / children / vitamins

Аннотация научной статьи по животноводству и молочному делу, автор научной работы — С.И. Красиков, Н.А. Кузьмичева, Е.М. Алехина

Проанализировано содержание витаминов В1, В2, В9, А, Е, С в моче и сыворотке крови 300 детей в возрасте от 2 до 7 лет, проживающих в районах Оренбургской области с различной окислительной нагрузкой. Наиболее выраженная недостаточность витаминов отмечена у детей, проживающих в территориальной зоне, характеризующейся наибольшей величиной окислительной нагрузки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по животноводству и молочному делу , автор научной работы — С.И. Красиков, Н.А. Кузьмичева, Е.М. Алехина

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IMPACT OF ENVIRONMENTAL POLLUTION WITH VARIABLE VALENCE METALS ON THE PEDIATRIC POPULATION'S PROVISION WITH VITAMINS IN AN AGROINDUSTRIAL REGION

The urinary and serum levels of vitamins В1, B2, B6, A, E, and C were analyzed in 300 children aged 2 to 7 years, who lived in the Orenburg Regions areas having a varying oxidative load. The most severe deficiency of vitamins was observed in the children residing in the regional area characterized by the highest oxidative load.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ МЕТАЛЛАМИ ПЕРЕМЕННОЙ ВАЛЕНТНОСТИ НА УРОВЕНЬ ВИТАМИННОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ДЕТСКОГО НАСЕЛЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО РЕГИОНА»

Таблица 3

Содержание микроэлементов (в мг/л) в питьевой воде городских и сельских населенных пунктов (Л/ ± т)

Населенные пункты

Элемент

сельские городские

Медь 0,03 ± 0,004 0,03 ± 0,003

Цинк 0,054 ± 0,005 0,035 ± 0,01*"

Кобальт 0 0

Хром 0,022 ± 0,002 0,011 ± 0,001

Молибден 0,003 ± 0,0002 0,003 ± 0,0002

Марганец 0,042 ± 0,05 0,102 ± 0,023***

Ванадий 0 0

Никель 0,021 ± 0,001 0,006 ± 0,02***

Стронций 0,878 ± 0,065 0,949 ± 0,061

Железо 0,240 ± 0,031 0,201 ± 0,028

Фтор 0,356 ± 0,013 0,182 ± 0,015

Из табл. 3 видно, что содержание меди и молибдена в питьевой воде сельской и городской местности достоверных различий не имело. Содержание цинка в воде сельских населенных пунктов в 1,5 раза выше, чем в городах (р < 0,001). Кобальт и ванадий в пробах воды не определялись. Содержание хрома в воде сельских населенных пунктов в 2 раза выше, чем в городской местности, содержание марганца в воде сельской местности в 2,4 раза ниже, а никеля в 3,3 раза выше, чем в воде городов. Разница в концентрации стронция незначительна. Железа и фтора в воде сельских территорий больше соответственно в 1,2 раза и почти в 2 раза, чем в городах.

Далее для оценки физиологической полноценности воды рассчитали показатель полезности К^, учитывающий содержание в воде полезных для организма компонентов (фтор, натрий, кальций), а также сухой остаток. При их оптимальной концентрации К^ близок к 4. Кпол воды в Западной зоне равен 3,04, что говорит о физио-

логической неполноценности воды, в Центральной зоне = 3,98, в Восточной зоне — 4,03.

Таким образом, проведенное изучение некоторых показателей химического и микроэлементного состава питьевой воды из источников централизованного водоснабжения в различных территориально-экономических зонах области показало неоднородность микроэлементного состава, окисляемости, общей минерализации, жесткости воды, а также ее физиологической полноценности. На территории Восточной зоны вода характеризуется наиболее высоким уровнем окисляемости, жесткости, повышенным содержанием цинка, никеля, хрома, марганца, на территории Центральной зоны наиболее высокий уровень общей минерализации, на территории Западной зоны более высокое содержание никеля, хрома, йода и фтора, отмечается несоответствие нормальной величине физиологической полноценности воды.

Литература

1. Боев В. М., Воляник М. Н. Антропогенное загрязнение окружающей среды и состояние здоровья населения Восточного Оренбуржья. — Екатеринбург, 1995. - С. 126.

2. Воляник М. Н., Боев В. М., Дворникова Е. Г., Горюн-кова Е. Г. // Педиатрия. — 1996. - № 4. — С. 107.

3. Игнатьева Л. П., Погорелова И. Г., Потапова М. О. // Гиг. и сан. - 2006. - № 4. - С. 30-32.

4. Красовский Г. Н., Егорова Н. А. // Гиг. и сан. — 2000. - № 6. - С. 14-16.

5. Крятов И. А., Можаев Е. А. // Гиг. и сан. — 1994. — № 3. - С. 12-17.

6. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Под ред. Ю. А. Рахманина, Г. Г. Онищенко. - М., 2002.

7. Рахманин Ю. А., Сидоренко Г. И., Михайлова Р. И. // Гиг. и сан. - 1998. - № 4. - С. 14-19.

Поступила 16.12.08

О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2009 УДК 6|4.7:612.015.6'08*053.2

С. И. Красиков', Н. А. Кузьмичева2, Е. М. Алехина3

ВЛИЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ МЕТАЛЛАМИ ПЕРЕМЕННОЙ ВАЛЕНТНОСТИ НА УРОВЕНЬ ВИТАМИННОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ДЕТСКОГО НАСЕЛЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО РЕГИОНА

'доктор мед. наук, профессор, зав. кафедрой фарм. и мед. химии ГОУ ВПО Оренбургская государственная медицинская академия, e-mail:ks_oren@mail.ru; 'аспирант той же кафедры; Зврач клинической лаб. диагностики ГУЗ ООКБ № 1, Оренбург

Проанализировано содержание витаминов В„ В2, Вц, А, Е, С в моче и сыворотке крови 300 детей в возрасте от 2 до 7лет, проживающих в районах Оренбургской области с различной окислительной нагрузкой. Наиболее выраженная недостаточность витаминов отмечена у детей, проживающих в территориальной зоне, характеризующейся наибольшей величиной окислительной нагрузки. Ключевые слова: среда обитания, металлы, дети, витамины

S. I. Krasikov, N. A. Kuwicheva, Ye. М. Alekhina. - IMPACT OF ENVIRONMENTAL POLLUTION WITH VARIABLE VALENCE METALS ON THE PEDIATRIC POPULATION'S PROVISION WITH VITAMINS IN AN AGROIN-DUSTRIAL REGION

The urinary and serum levels of vitamins B„ B2, B3, A, E, and С were analyzed in 300 children aged 2 to 7 years, who lived in the Orenburg Regions areas having a varying oxidative load. The most severe deficiency of vitamins was observed in the children residing in the regional area characterized by the highest oxidative load. Key words: environment, metals, children, vitamins

Ранее показано, что под влиянием ряда неблагопри- кальных процессов с одновременным снижением актив-

ятных факторов внешней среды в организме развивается ности антиоксидантных ферментов [4]. Вместе с тем, во-

окислительный стресс [1,2], представляющий собой со- прос, насколько увеличивается расход антиоксидантов

стояние, характеризующееся активацией свободноради- небелковой природы, в частности витаминов, при эко-

jipгиена и санитария 4/2009

логически обусловленном окислительном стрессе изучен недостаточно полно.

Цель настоящей работы — оценка обеспеченности витаминами, как обладающими антиоксидантными свойствами, так и принимающими участие в окислительно-восстановительных процессах, лиц, проживающих в территориальных зонах области с различным уровнем окислительной нагрузки.

Материалы и методы

Обследовали 300 детей в возрасте от 2 до 7 лет, проживающих в различных территориальных зонах Оренбургской области. Группы по зонам проживания формировали по принципу "копия—пара". В процессе исследования сформировали базу данных, позволившую подобрать пары обследуемых детей в зонах области по полу, возрасту, длительности проживания в данной местности, сопутствующей патологии и ориентировочной витаминной обеспеченности, которую оценивали с помощью специально разработанной анкеты, заполняемой родителями обследуемых. Анкета содержала вопросы по детальной характеристике режима питания, по потреблению в течение дня дополнительных источников витаминов: поливитаминных препаратов, витаминизированных продуктов и напитков. Для сравнения брали группы детей, у которых методом анкетирования выявили одинаковое поступление витаминов с продуктами питания.

Жилые территории наблюдения выбрали в соответствии с "Методическими указаниями по вопросам сбора,

обработки и порядка представления данных об изменениях состояния здоровья населения, связанных с загрязнением окружающей среды" № 3861-85 для целей соци-ально-гигиенического мониторинга среды обитания Оренбурга.

Для оценки антропогенной нагрузки среды обитания проанализировали данные лабораторий ФГУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области" за 2002—2007 гг. Риск развития окислительного стресса (Е) рассчитывали по формуле [1,3]:

Е = [М,п+] • Е,- + [М2п+1 ■

Е/ +

+ 1МЛ-Е/, (1)

где [М„п+] — концентрация х-го прооксиданта (в мкмоль/л, мкмоль/м5); Е/ — стандартный электродный потенциал (в В/моль).

Реальное поступление прооксидантов в организм оценивали с помощью показателя суточной окислительной нагрузки Есу1:

Е =E-CR,

(2)

где Е^ — суточная окислительная нагрузка от воды или воздуха (в мкмоль • В/л, мкмоль • В/м3); СЯ — скорость контакта с загрязненной средой (для атмосферного воздуха — 20 м3/сут, для воды — 2 л/сут).

Для комплексной оценки влияния прооксидантов определяли суммарную окислительную нагрузку (Есум):

Ее,« = Есу^ + Ес^, (3)

Таблица 1

Содержание металлов переменной валентности в атмосферном воздухе и питьевой воде, риск развития окислительного стресса и Есгт (в мкмоль ■ В/л, мкмоль • В/м3) по зонам Оренбургской области (М ± т)

Концентрация металлов в среде обитания

Показатель

Восточная зона Центральная зона Западная зона

Воздух

Си 0,003 ± 0,0002* 0,006 ± 0,0004 0,003 ± 0,0002*

Zn 0,012 ± 0,0008* 0,002 ± 0,0002* 0,004818 ± 0,000337*

Pb 0,002 ± 0,0001* 0,0002 ± 0,00002* 0,0002 ± 0,00002

Cd 0,00002 ± 0,000001* 0,00002 ± 0,000001* 0,00002 ± 0,000001

Mn 0,0005 ± 0,0004* 0,0005 ± 0,000034* 0,001 ± 0,000080*

Fe 0,032 ± 0,002* 0,011 ± 0,0008* 0,009 ± 0,0006

Ni 0,002 ± 0,0001* 0,0008 ± 0,00005* 0,001 ± 0,00007*

0,056 ± 0,004* 0,021 ±0,001* 0,020 ± 0,001*

E •01ДУ* 0,047 ± 0,003* 0,014 ±0,001* 0,016 ± 0,001*

E 0,921 ± 0,064* 0,27 ± 0,018* 0,302 ± 0,021*

Вода

Си 0,098 ± 0,007* 0,085 ± 0,006* 0,080 ± 0,005

Zn 0,420 ± 0,029* 0,351 ± 0,024* 0,220 ± 0,015*

Pb 0,048 ± 0,003 0,048 ± 0,003 0,048 ± 0,003

Cd 0,0008 ± 0,00006 0,0008 ± 0,00006 0,0008 ± 0,00006

Cr 0,019 ± 0,001 0,019 ± 0,001 0,019 ± 0,001

Mn 0,98 ± 0,069* 0,18 ± 0,012* 0,07 ± 0,005*

Fe 0,68 ± 0,04 0,60 ± 0,04* 0,92 ± 0,06*

Ni 0,107 ± 0,007* 0,057 ± 0,003* 0,067 ± 0,004*

Sr 24,7 ± 7,73 22,1 ± 1,54* 18,4 ± 1,28*

Ba 0,26 ± 0,02* 0,21 ± 0,01* 0,22 ± 0,01

Co 0,012 ± 0,0008 0,012 ± 0,0008 0,012 ± 0,0008

IC*«, 27,37 ± 1,91* 23,65 ± 1,65* 20,03 ± 1,40*

K£ 27,43 ± 1,93* 23,67 ± 1,68* 20,05 ± 1,40*

E». 74,65 ± 5,22 65,415 ± 4,58* 54,733 ± 3,83*

149,29 ± 10,45 130,83 ± 9,16* 109,46 ± 7,67*

150,2 ± 10,5* 131,1 ± 9,18* 109,8 ± 7,68*

Примечание. • — в соответствующем столбце достоверные различия между востоком и центром, востоком и западом, центром и западом (р < 0,05).

где Есу1>ад1 - Е^ от воды (в мкмоль • В/л); Е^^ - Есу1 от воздуха (в мкмоль ■ В/м3).

Есум по исследуемым средам определяли для 3 зон области: Восточной, Центральной и Западной.

Обеспеченность организма витаминами В,, В:, В6, С оценивали по их часовой экскреции с мочой, Е и А — по концентрации свободных токоферолов и витамина А в сыворотке крови. Содержание витаминов В,, В2, В6, А, Е определяли флуориметрическим методом на анализаторе биожидкости ФЛЮОРАТ-02-АБЛФ фирмы "Люм-экс" (Россия) [6]. Витамин С определяли методом визуального титрования, используя окислительно-восстано-вительную реакцию с 2,6-дихлорфенолиндофенолятом натрия (реактивом Тильманса) [8].

Результаты и обсуждение

Из табл. 1 видно, что содержание металлов в воздухе всех территориальных зон Оренбургской области не превышает ПДК (РЬ — верхняя граница нормы на востоке области). При этом наибольшие концентрации РЬ, Сс1, Ре, Мп, № зарегистрировали в Восточной зоне. Уровень суммарного загрязнения атмосферного воздуха (К^юму,) металлами переменной валентности в Восточной зоне был достоверно выше, чем в Центральной и Западной на 60%. Концентрации металлов переменной валентности в питьевой воде всех зон наблюдения также не превышали ПДК. Вместе с тем, наибольший уровень суммарного загрязнения питьевой воды (К^^,,) зарегистрировали для Восточной зоны области. В центре и на западе области этот показатель был достоверно ниже на 14 и 26% соответственно. В итоге, суммарный К^^, и К1в<ш металлами переменной валентности (К^ был максимален в Восточной зоне, в Центральной зоне этот показатель был ниже на 15%, в Западной — на 27%.

Проведенный анализ загрязнения территориальных зон Оренбургской области поллютантами с выраженной прооксидантной активностью показал, что уровень суточной аэрогенной и водной окислительной нагрузки был максимален в Восточной территориальной зоне, а

минимальные его значения характеризовали Западную и Центральную зоны. Максимальную Есу>) зарегистрировали на территории Восточной зоны. В Центральной и Западной зонах этот показатель был достоверно ниже на 12 и 27% соответственно.

В табл. 2 представлены данные, отражающие часовую экскрецию витаминов группы В и витамина С с мочой и содержание витаминов А и Е в сыворотке крови детей, проживающих в различных территориальных зонах области. Как видно из табл. 2, в среднем по всем группам обследованных детей экскреция витамина В, составляла 17,73 ± 1,24 мкг/ч, что соответствовало нижнему пределу величин, рекомендованных ВОЗ. Анализ содержания тиамина по зонам проживания показал, что наибольшее содержание данного витамина характерно для детей, проживающих в Западной и Центральной зонах. На востоке области содержание витамина В, в моче детей было ниже в среднем на 31%. Содержание витаминов В2, В6 и витамина С по области для всех территорий было ниже величин, рекомендованных ВОЗ. Самым низким по области содержание витамина В2 было в моче обследуемых, проживающих на востоке области. Часовая экскреция рибофлавина с мочой детей была на 20% ниже, чем на западе, и на 13% ниже, чем на востоке. Подобная тенденция прослеживалась и для витаминов В6 и С. Содержание их в моче детей Западной зоны было в среднем ниже, чем на западе и в центре области на 18 и 20%, соответственно. Концентрация витамина А в среднем по всем группам обследованных детей составляла 0,33 ± 0,02 мкг/мл, что соответствовало нижней границе нормы. Содержание витамина А в сыворотке крови детей Центральной и Западной зон области не выходило за рамки величин, рекомендованных ВОЗ, и в среднем на 40% превышало значение данного показателя у детей, проживающих в Восточной зоне. Содержание витамина Е в среднем по группам составляло 7,48 ± 0,52 мкг/мл. Наибольшую массовую концентрацию витамина Е, соответствующую нижней границе нормы, зафиксировали в сыворотке крови детей, проживающих на западе и в центре области. Вместе с тем, у детей, проживающих в этих зонах, содержание витамина Е в сыворотке крови было в

Таблица 2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Содержание витаминов группы В и витамина С в моче и витаминов А и Е в сыворотке крови детей, проживающих в различных зонах Оренбургской области (А/ ± т)

Показатель Норма Зона

Восточная Центральная Западная Достоверность различий

1 2 3

С, МГ/ч 0,7-1,0 0,36 ± 0,03 0,50 ± 0,04 0,47 ± 0,03 Р< 0,05

/»,_, < 0,05

Л_з > 0,05

А, мкг/мл 0,3-0,7 0,21 ± 0,01 0,39 ± 0,02 0,38 ± 0,02 < 0,05

Р,_з < 0,05

А_, > 0,05

Е, мкг/мл 8-12 6,32 ± 0,44 8,11 ± 0,56 8,00 ± 0,56 Р,-г < 0.05

Р,-э < 0,05

> 0,05

В,, мкг/ч 15-35 13,78 ± 0,96 19,30 ± 1,35 20,10 ± 1,41 р,_2 < 0,05

р,_з < 0,05

Л_з > 0,05

В2, мкг/ч 14-30 8,53 ± 0,60 9,79 ± 0,69 10,72 ± 0,75 />,_2 > 0,05

Л-з < 0,05

А_з > 0,05

В6, мкг/ч 40-60 28,68 ± 2,29 34,48 ± 2,41 34,86 ± 2,44 Л-2 > 0.05

/>,_з < 0,05

р2_У > 0,05

гиена и санитария 4/2009

среднем на 22% выше, чем у детей восточной части области.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что самая высокая Есум характерна для Восточной зоны. Несколько ниже величина данного показателя в центре области. В Западной зоне зафиксирован самый низкий уровень окислительной нагрузки.

При этом для Восточной зоны прослеживалась более низкая обеспеченность витаминами А, Е, С и витаминами группы В. В Центральной и Западной зонах было снижено содержание витаминов В2, В6 и С, а концентрации витаминов В,, А и Е были близки нижней границе нормы или соответствовали ей.

Таким образом, проведенное исследование исключает вероятность изолированного дефицита одного витамина, дефицитные отклонения наблюдались по 3—6 витаминам у всех обследуемых детей и носили характер полигиповитаминоза. Выраженность полигиповитаминоза у обследуемых, проживающих в различных территориальных зонах области, была различной. Так, наиболее выраженная недостаточность всех описанных витаминов была характерна для детей, проживающих в Восточной зоне, характеризующейся наибольшей величиной окислительной нагрузки. Для центральной зоны выявили недостаточную обеспеченность витаминами В2, В, и С, а полигиповитаминоз носил менее выраженный характер на фоне более низкой окислительной нагрузки. Для Западной зоны, характеризующейся наиболее низкой окислительной нагрузкой, также была характерна витаминная недостаточность только витаминов группы В и витамина С, но содержание их в моче детей этой зоны было близко нижней границе нормы или соответствовало ей.

Существует несколько механизмов, посредством которых более высокий уровень окислительной нагрузки является причиной витаминной недостаточности. Во-первых, суперпродукция активированных кислородных метаболитов в условиях повышенной окислительной нагрузки может являться причиной избыточного расхода витаминов Е, А и С, проявляющих выраженное антиок-сидантное действие в отношении алкоксильных и пере-кисных радикалов, синглетного кислорода, МО-радикалов и др. [4, 5]. Таким образом, в организме происходит непосредственное истощение запасов антиоксидантов, в частности, изучаемых нами. Во-вторых, интенсификация процессов перекисного окисления липидов может опосредованно приводить к снижению содержания ви-

таминов посредством нарушений процессов их биорегенерации за счет истощения запасов коантиоксидантов, способствующих превращению радикальных форм витамина в восстановленные (молекулярные) [4, 7]. В итоге, недостаток основного антиоксиданта витамина Е, возможно, реализуется через дефицит аскорбиновой кислоты и ß-каротина. Недостаточность витаминов группы В может быть объяснена их опосредованным участием в процессах перекисного окисления липидов [5]. В частности, не исключена вероятность их окислительной деградации в составе кофакторов мембраносвязанных ферментов [4].

В целом, результаты проведенных исследований, во-первых, могут свидетельствовать о важной роли загрязнения окружающей среды поллютантами, обладающими прооксидантным действием в развитии витаминной недостаточности, во-вторых, указывают на необходимость учета экологических факторов при проведении витаминизации.

Литература

1. Боев В. U., Красиков С. И. и соавт. // Материалы пленума научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздрава и соцразвития РФ / Под ред. Ю. А. Рахманина. — М., 2005. - С. 324-325.

2. Боев В. М., Красиков С. И., Свистунова Н. В. // Гиг. и сан. - 2006. - № 5. - С. 19-20.

3. Красиков С. И., Свистунова Н. В., Шарапова Н. В. // Актуальные вопросы военной и практической медицины: Сборник трудов VI Межрегиональной науч.-практ. конф. Приволжко-Уральского военного округа. - 2005. - С. 628-633.

4. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиокси-данты. Меньшикова Е. Б., Ланкин В. 3., Зенков Н. К. и др. - М.,

5. Северин Е. С., Николаев А. JI. Биохимия. — М., 2001.

6. Спиричев Е. С., Коденцова В. М., Вржесинская О. А. Методы оценки витаминной обеспеченности населения: Учебно-метод. пособие. — М., 2001.

7. Шанин Ю. Н., Шанин В. Ю., Зиновьев Е. В. Антиок-сидантная терапия в клинической практике. — СПб., 2003.

8. Tillmans J., Hirsch Р. et al. // Ztschr. Untersuch. Leb-ensmitt. - 1928. — S. 272-281.

Поступила 16.12.08

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.